單片機(jī)課程設(shè)計(jì)--單片機(jī)轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)

1、<p><b>　　課 程 設(shè) 計(jì)</b></p><p>　　課 題：單片機(jī)轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)</p><p>　　學(xué) 院：機(jī)電工程學(xué)院</p><p><b>　　專業(yè)班級： </b></p><p><b>　　學(xué) 號： </b></p>

2、<p><b>　　姓 名： </b></p><p>　　指導(dǎo)老師：康煜華 時(shí) 間：2013.6</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　一 . 概述</b></p><p>　　1 . 數(shù)字式轉(zhuǎn)速測

3、量系統(tǒng)的發(fā)展背景</p><p>　　2 . 本設(shè)計(jì)課題的目的與意義</p><p>　　二 . 轉(zhuǎn)速測量原理</p><p><b>　　三 . 方案的選擇</b></p><p>　　四 . 硬件電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　1 . 單片機(jī)AT89C51的介紹 </p><

4、;p><b>　　2 . 復(fù)位電路</b></p><p><b>　　3 . 晶振電路</b></p><p>　　4 . 顯示部分設(shè)計(jì)</p><p><b>　　五 . 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　六 . 總結(jié)</b><

5、/p><p><b>　　七 . 附錄</b></p><p>　　1 . 系統(tǒng)總電路圖</p><p><b>　　2 . 系統(tǒng)總程序</b></p><p>　　基于單片機(jī)的轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　一 . 概述</b></p&

6、gt;<p>　　1 . 數(shù)字式轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的發(fā)展背景</p><p>　　目前國內(nèi)外測量電機(jī)轉(zhuǎn)速的方法很多，按照不同的理論方法，先后產(chǎn)生過模擬測速法(如離心式轉(zhuǎn)速表、用電機(jī)轉(zhuǎn)矩或者電機(jī)電樞電動勢計(jì)算所得)、同步測速法(如機(jī)械式或閃光式頻閃測速儀)以及計(jì)數(shù)測速法。計(jì)數(shù)測速法又可分為機(jī)械式定時(shí)計(jì)數(shù)法和電子式定時(shí)計(jì)數(shù)法。傳統(tǒng)的電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測多采用測速發(fā)電機(jī)或光電數(shù)字脈沖編碼器，也有采用電磁式(利用電磁感應(yīng)

7、原理或可變磁阻的霍爾元件等)、電容式(對高頻振蕩進(jìn)行幅值調(diào)制或頻率調(diào)制)等，還有一些特殊的測速器是利用置于旋轉(zhuǎn)體內(nèi)的放射性材料來發(fā)生脈沖信號．其中應(yīng)用最廣的是光電式，光電式測系統(tǒng)具有低慣性、低噪聲、高分辨率和高精度的優(yōu)點(diǎn)．加之激光光源、光柵、光學(xué)碼盤、CCD 器件、光導(dǎo)纖維等的相繼出現(xiàn)和成功應(yīng)用，使得光電傳感器在檢測和控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。而采用光電傳感器的電機(jī)轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)測量準(zhǔn)確度高、采樣速度快、測量范圍寬和測量精度與被測轉(zhuǎn)速無關(guān)

8、等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。</p><p>　　2 . 本設(shè)計(jì)課題的目的和意義 在工程實(shí)踐中,經(jīng)常會遇到各種需要測量轉(zhuǎn)速的場合, 例如在發(fā)動機(jī)、電動機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)、機(jī)床主軸等旋轉(zhuǎn)設(shè)備的試驗(yàn)、運(yùn)轉(zhuǎn)和控制中,常需要分時(shí)或連續(xù)測量和顯示其轉(zhuǎn)速及瞬時(shí)轉(zhuǎn)速。要測速，首先要解決是采樣問題。在使用模技術(shù)制作測速表時(shí)，常用測速發(fā)電機(jī)的方法，即將測速發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與待測軸相連，測速發(fā)電機(jī)的電壓高低反映了轉(zhuǎn)速的高低。為了能精確

9、地測量轉(zhuǎn)速外,還要保證測量的實(shí)時(shí)性,要求能測得瞬時(shí)轉(zhuǎn)速方法。因此轉(zhuǎn)速的測試具有重要的意義。 這次設(shè)計(jì)內(nèi)容包含知識全面，對傳感器測量發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的不同的方法及原理設(shè)計(jì)有較多介紹，在測量系統(tǒng)中能學(xué)到關(guān)于測量轉(zhuǎn)速的傳感器采樣問題，單片機(jī)部分的內(nèi)容，顯示部分等各個(gè)模塊的通信和聯(lián)調(diào)。全面了解單片機(jī)和信號放大的具體內(nèi)容。進(jìn)一步鍛煉我們在信號采集，處理，顯示發(fā)面的實(shí)際工作能力。</p><p>　　二 . 轉(zhuǎn)速測量原理

10、</p><p>　　一般的轉(zhuǎn)速長期測量系統(tǒng)是預(yù)先在軸上安裝一個(gè)有60 齒的測速齒盤,用變磁阻式或電渦流式傳感器獲得一轉(zhuǎn)60 倍轉(zhuǎn)速脈沖,再用測頻的辦法實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速測量。而臨時(shí)性轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng),多采用光電傳感器,從轉(zhuǎn)軸上預(yù)先粘貼的一個(gè)標(biāo)志上獲得一轉(zhuǎn)一個(gè)轉(zhuǎn)速脈沖,隨后利用電子倍頻器和測頻方法實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速測量。不論長期或臨時(shí)轉(zhuǎn)速測量,都可以在微處理器的參與下,通過測量轉(zhuǎn)軸上預(yù)留的一轉(zhuǎn)一齒的鑒相信號或光電信號的周期,換算出轉(zhuǎn)軸的

11、頻率或轉(zhuǎn)速。即通過速度傳感器,將轉(zhuǎn)速信號變?yōu)殡娒}沖,利用微機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)對脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù),再經(jīng)過軟件計(jì)算獲得轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)。即:</p><p>　　n=N/ (mT) (1)</p><p>　　◆n ———轉(zhuǎn)速、單位:轉(zhuǎn)/ 分鐘;</p><p>　　◆N ———采樣時(shí)間內(nèi)所計(jì)脈沖個(gè)數(shù);</p><p>　　◆T

12、———采樣時(shí)間、單位:分鐘;</p><p>　　◆m ———每旋轉(zhuǎn)一周所產(chǎn)生的脈沖個(gè)數(shù)(通常指測速碼盤的齒數(shù)) 。</p><p>　　如果m=60, 那么1 秒鐘內(nèi)脈沖個(gè)數(shù)N就是轉(zhuǎn)速n, 即:</p><p>　　n=N/ (mT) =N/60 ×1/60=N (2)</p><p><b>　　◆通常

13、m為60。</b></p><p>　　在對轉(zhuǎn)速波動較快系統(tǒng)或要求動態(tài)特性好而精度高的轉(zhuǎn)速測控系統(tǒng)中,調(diào)節(jié)周期一般很短,相應(yīng)的采樣周期需取得很小,使得脈沖當(dāng)量增高,從而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)測量精度降低,難以滿足測控要求。提高采樣速率通常就要減小采樣時(shí)間T, 而T 的減小會使采到的脈沖數(shù)值N 下降,導(dǎo)致脈沖當(dāng)量(每個(gè)脈沖所代表的轉(zhuǎn)速) 增高,從而使得測量精度變得粗糙。通過增加測速碼盤的齒數(shù)可以提高精度,但是碼盤

14、齒數(shù)的增加會受到加工工藝的限制,同時(shí)會使轉(zhuǎn)速測量脈沖的頻率增高,頻率的提升又會受到傳感器中光電器或磁敏器或磁電器件最高工作頻率的限制。凡此種種因素限制了常規(guī)智能轉(zhuǎn)速測量方法的使用范圍。而采用本文所提出的定時(shí)分時(shí)雙頻率采樣法,可在保證采樣精度的同時(shí),提高采樣速率,充分發(fā)揮微機(jī)智能測速方法的優(yōu)越性及靈活性。</p><p><b>　　各部分模塊的功能：</b></p><p

15、>　　①傳感器：用來對信號的采樣。</p><p>　?、诜糯?、整形電路：對傳感器送過來的信號進(jìn)行放大和整形，在送入單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理轉(zhuǎn)換。</p><p>　?、蹎纹瑱C(jī)：對處理過的信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)速的實(shí)際值，送入LED</p><p>　?、躄ED顯示：用來對所測量到的轉(zhuǎn)速進(jìn)行顯示。</p><p><b>　　三 . 方

16、案的選擇</b></p><p>　　轉(zhuǎn)速測量的方案選擇,一般要考慮傳感器的結(jié)構(gòu)、安裝以及測速范圍與環(huán)境條件等方面的適用性;再就是二次儀表的要求,除了顯示以外還有控制、通訊和遠(yuǎn)傳方面的要求。本說明書中給出兩種轉(zhuǎn)速測量方案，經(jīng)過我和伙伴查資料、構(gòu)思和自己的設(shè)計(jì)，總體電路我們有兩套設(shè)計(jì)方案，部分重要模塊也考慮了其它設(shè)計(jì)方法，經(jīng)過分析，從實(shí)現(xiàn)難度、熟悉程度、器件用量等方面綜合考慮，我們才最終選擇了一個(gè)方案。

17、下面就看一下我們對兩套設(shè)計(jì)方案的簡要說明。</p><p>　　方案一：霍爾傳感器測量方案</p><p>　　霍爾傳感器是利用霍爾效應(yīng)進(jìn)行工作的？其核心元件是根據(jù)霍爾效應(yīng)原理制成的霍爾元件。本文介紹一種泵驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速采用霍爾轉(zhuǎn)速傳感器測量?；魻栟D(zhuǎn)速傳感器的結(jié)構(gòu)原理圖如圖3.1, 霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的接線圖如圖。傳感器的定子上有2 個(gè)互相垂直的繞組A 和B, 在繞組的中心線上粘有霍爾片HA 和

18、HB ,轉(zhuǎn)子為永久磁鋼,霍爾元件HA 和HB 的激勵(lì)電機(jī)分別與繞組A 和B 相連,它們的霍爾電極串聯(lián)后作為傳感器的輸出。</p><p><b>　　原理圖</b></p><p><b>　　接線圖</b></p><p>　　缺點(diǎn)：采用霍爾傳感器在信號采樣的時(shí)候，會出現(xiàn)采樣不精確，因?yàn)樗强看判愿袘?yīng)才采集脈沖的，使用時(shí)

19、間長了會出現(xiàn)磁性變小，影響脈沖的采樣精度。</p><p>　　方案二：光電傳感器 </p><p>　　整個(gè)測量系統(tǒng)的組成框圖如圖3.3所示。從圖中可見,轉(zhuǎn)子由一直流調(diào)速電機(jī)驅(qū)動,可實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的無級調(diào)速。轉(zhuǎn)速信號由光電傳感器拾取,使用時(shí)應(yīng)先在轉(zhuǎn)子上做好光電標(biāo)記,具體辦法可以是:將轉(zhuǎn)子表面擦干凈后用黑漆(或黑色膠布) 全部涂黑,再將一塊反光材料貼在其上作為光電標(biāo)記,然后將光電傳感器(

20、光電頭) 固定在正對光電標(biāo)記的某一適當(dāng)距離處。光電頭采用低功耗高亮度LED ,光源為高可靠性可見紅光,無論黑夜還是白天,或是背景光強(qiáng)有大范圍改變都不影響接收效果。光電頭包含有前置電路，輸出0—5V的脈沖信號。接到單片機(jī)89C51的相應(yīng)管腳上，通過89C51內(nèi)部定時(shí)/計(jì)時(shí)器T0、T1及相應(yīng)的程序設(shè)計(jì)，組成一個(gè)數(shù)字式轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)。</p><p><b>　　測量系統(tǒng)組成框圖</b></p

21、><p>　　優(yōu)點(diǎn)：這種方案使用光電轉(zhuǎn)速傳感器具有采樣精確，采樣速度快，范圍廣的特點(diǎn)。</p><p>　　綜上所述，方案二使用光電傳感器來作為本設(shè)計(jì)的最佳選擇方案。</p><p>　　四 . 硬件電路設(shè)計(jì)</p><p>　　1 . 單片機(jī)AT89C51介紹</p><p>　　AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程

22、可擦除只讀存儲器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。</

23、p><p><b>　　AT89C51芯片</b></p><p>　　它有40個(gè)管腳，分成兩排，每一排各有20個(gè)腳，其中左下角標(biāo)有箭頭的為第1腳，然后按逆時(shí)針方向依次為第2腳、第3腳……第40腳。</p><p>　　在40個(gè)管腳中，其中有32個(gè)腳可用于各種控制，比如控制小燈的亮與滅、控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)、控制電梯的升與降等，這32個(gè)腳叫做單片機(jī)

24、的“端口”，在單片機(jī)技術(shù)中，每個(gè)端口都有一個(gè)特定的名字，比如第一腳的那個(gè)端口叫做“P1.0”。</p><p><b>　　管腳說明：</b></p><p><b>　　管腳分布</b></p><p>　　●VCC：供電電壓，</p><p>　　●GND：接地。

25、 </p><p>　　●P0口：P0口為一個(gè)8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高

26、。</p><p>　　●P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。 </p&g

27、t;<p>　　●P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出

28、其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號和控制信號。 </p><p>　　●P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。

29、 </p><p>　　P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口。</p><p>　　P3口管腳備選功能：</p><p>　　●P3.0 RXD（串行輸入口）</p><p>　　●P3.1 TXD（串行輸出口）</p><p>　　●P3.2 /INT0（外部中斷0）</p>&

30、lt;p>　　●P3.3 /INT1（外部中斷1）</p><p>　　●P3.4 T0（記時(shí)器0外部輸入）</p><p>　　●P3.5 T1（記時(shí)器1外部輸入）</p><p>　　●P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）</p><p>　　●P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）</p><p>　

31、　●P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號。</p><p>　　● RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。</p><p>　　●ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/

32、6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。</p><p>　　●PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。

33、但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。</p><p>　　●EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。</p><p>　　●XTAL1：

34、反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。</p><p>　　●XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。</p><p><b>　　3．振蕩器特性：</b></p><p>　　XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入

35、至內(nèi)部時(shí)鐘信號要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對外部時(shí)鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。</p><p><b>　　4．芯片擦除：</b></p><p>　　整個(gè)PEROM陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms 來完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作

36、必須被執(zhí)行。</p><p>　　此外，AT89C51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，CPU停止工作。但RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。</p><p><b>　　2 . 復(fù)位電路</b></p&

37、gt;<p>　　MCS-51 單片機(jī)復(fù)位電路是指單片機(jī)的初始化操作。單片機(jī)啟運(yùn)運(yùn)行時(shí)，都需要先復(fù)位，其作用是使CPU和系統(tǒng)中其他部件處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開始工作。因而，復(fù)位是一個(gè)很重要的操作方式。但單片機(jī)本身是不能自動進(jìn)行復(fù)位的，必須配合相應(yīng)的外部電路才能實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　Protues中的AT89C51芯片</p><p><b&

38、gt;　　手動復(fù)位電路 </b></p><p><b>　　寄存器復(fù)位后狀態(tài)表</b></p><p><b>　　3 . 晶振電路</b></p><p>　　晶振是晶體振蕩器的簡稱，在電氣上它可以等效成一個(gè)電容和一個(gè)電阻并聯(lián)再串聯(lián)一個(gè)電容的二端網(wǎng)絡(luò)，電工學(xué)上這個(gè)網(wǎng)絡(luò)有兩個(gè)諧振點(diǎn)，以頻率的高低分其中較低

39、的頻率是串聯(lián)諧振，較高的頻率是并聯(lián)諧振。</p><p>　　AT89C51單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器。引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器。外接晶體諧振器以及電容C1和C2構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。對外接電容的值雖然沒有嚴(yán)格的要求，但電容的大小會影響震蕩器頻率的高低、震蕩器的穩(wěn)定性、起振的快

40、速性和溫度的穩(wěn)定性。因此，此系統(tǒng)電路的晶體振蕩器的值為12MHz，電容應(yīng)盡可能的選擇陶瓷電容，電容值約為30μF。在焊接刷電路板時(shí)，晶體振蕩器和電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機(jī)芯片靠近，以減少寄生電容，更好地保證震蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。晶體振蕩電路如圖</p><p>　　4 . 顯示部分設(shè)計(jì)</p><p>　　許多電子產(chǎn)品上都有跳動的數(shù)碼來指示電器的工作狀態(tài)，其實(shí)數(shù)碼管顯示的數(shù)碼均是由八個(gè)發(fā)

41、光二極管構(gòu)成的。每段上加上合適的電壓，該段就點(diǎn)亮。LED數(shù)碼有共陽和共陰兩種，把這些LED發(fā)光二極管的正極接到一塊（一般是拼成一個(gè)8字加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)）而作為一個(gè)引腳，就叫共陽的，相反的，就叫共陰的，那么應(yīng)用時(shí)這個(gè)腳就分別的接VCC和GND。再把多個(gè)這樣的8字裝在一起就成了多位的數(shù)碼管了。</p><p>　　共陽型 共陰型</p><p>

42、;　　數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動電路來驅(qū)動數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動態(tài)式兩類。</p><p>　　靜態(tài)顯示驅(qū)動：靜態(tài)驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的I/O端口進(jìn)行驅(qū)動，或者使用如BCD碼二-十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點(diǎn)是編程簡單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用I/O端口多，如驅(qū)動5個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要5

43、×8＝40根I/O端口來驅(qū)動，要知道一個(gè)89S51單片機(jī)可用的I/O端口才32個(gè)呢：），實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加譯碼驅(qū)動器進(jìn)行驅(qū)動，增加了硬件電路的復(fù)雜性。</p><p>　　動態(tài)顯示驅(qū)動：數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的8個(gè)顯示筆劃"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，

44、位選通由各自獨(dú)立的I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機(jī)對位選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。通過分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的的COM端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅(qū)動。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為1～2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各

45、位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O端口，而且功耗更低。</p><p><b>　　LED段碼表</b></p><p><b>　　動態(tài)仿真</b></p><p><b>　　五 . 軟件設(shè)計(jì)&l

46、t;/b></p><p>　　硬件電路完成以后，進(jìn)行系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。首先要分析系統(tǒng)對軟件的要求，然后進(jìn)行軟件的總體的設(shè)計(jì)，包括程序的總體設(shè)計(jì)和對程序的模塊化設(shè)計(jì)。按整體功能分為多個(gè)不同的模塊，單獨(dú)設(shè)計(jì)、編程、調(diào)試，然后將各個(gè)模塊裝配聯(lián)調(diào)，組成完整的軟件。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，單片機(jī)的任務(wù)是：內(nèi)部進(jìn)行計(jì)數(shù)，在計(jì)算出速度后顯示。軟件編程用C語言完成的，需要能掌握C語言，還

47、要熟練AT89C51單片機(jī)。從程序流程圖、編寫程序、編譯，到最后的調(diào)試，是很復(fù)雜的。下面作簡單介紹：系統(tǒng)軟件主程序的功能是完成系統(tǒng)的初始化、顯示程序。</p><p>　　主程序流程圖程序流程圖</p><p><b>　　顯示子程序流程圖</b></p><p>　　定時(shí)計(jì)數(shù)子程序流程圖</p><p><b&g

48、t;　　六 . 總結(jié)</b></p><p>　　采用單片機(jī)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的測量，可以提高轉(zhuǎn)速的測量，可以提高轉(zhuǎn)速測量的精確度，并且加快了采樣的速率，具有較好的實(shí)時(shí)性。本文介紹的轉(zhuǎn)速方法使用于高、低轉(zhuǎn)速的測量，測量精確度與轉(zhuǎn)速無關(guān)，因而具有較寬的應(yīng)用范圍和廣闊的應(yīng)用的前景。</p><p>　　基于單片機(jī)的轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)，具有硬件電路簡單，程序簡單和運(yùn)算速度快，測速范圍廣，抗干擾

49、性能好的特點(diǎn)。在設(shè)計(jì)的信號處理電路中經(jīng)過濾波，能夠進(jìn)一步減少誤差，是測速精度得到提高。</p><p>　　通過此次單片機(jī)的課程設(shè)計(jì)，加深了所學(xué)的單片機(jī)知識，也加強(qiáng)了我的動手能力，在前期的設(shè)計(jì)過程中遇到了不少問題，但在老師和同學(xué)們的幫助下一一解決了。特在此表示感謝！當(dāng)然，作為只是有理論知識的學(xué)生來說，上網(wǎng)找資料是必不可少的，這也提供了我們很多便捷之處。在后期單片機(jī)實(shí)物的焊接過程中我們動手能力嚴(yán)重不足被充分暴露出來

50、，當(dāng)然，要解決這個(gè)問題并不難，只要我們在平時(shí)生活中多多動手鍛煉就行！總之，這次單片機(jī)的課程設(shè)計(jì)收獲頗多！</p><p><b>　　七 . 附錄</b></p><p>　　1 . 系統(tǒng)總電路圖</p><p><b>　　2 . 系統(tǒng)總程序</b></p><p>　　#include<r

51、eg51.h></p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　uint mm=1234;</p><p>　　uchar code table[]={0xc0,0xF9,0xA4,0xB0,</p>&

52、lt;p>　　0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,}; </p><p>　　delay(uint m)</p><p>　　{ uint i,j;</p><p>　　for(i=m;i>0;i--)</p><p>　　for(j=60;j>0;j--);</p><p>

53、<b>　　}</b></p><p>　　xian_shi() </p><p>　　{ uchar qian,bei,shi,ge;</p><p><b>　　uint jj;</b></p><p><b>　　jj=mm;</b></p><

54、p><b>　　jj*=20;</b></p><p><b>　　//jj+=1;</b></p><p>　　qian=jj/1000;</p><p>　　bei=jj%1000/100;</p><p>　　shi=jj%100/10;</p><p><

55、b>　　ge=jj%10;</b></p><p><b>　　P2=0x10;</b></p><p>　　P0=table[qian];</p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　//P2=0;</b></p

56、><p><b>　　P2=0x20;</b></p><p>　　P0=table[bei];</p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　//P2=0;</b></p><p><b>　　P2=0x40

57、;</b></p><p>　　P0=table[shi];</p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　//P2=0;</b></p><p><b>　　P2=0x80;</b></p><p>　

58、　P0=table[ge];</p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　//P2=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　timer_init() //定時(shí)器計(jì)數(shù)器初始化函數(shù)</p>&

59、lt;p><b>　　{ EA=1;</b></p><p><b>　　ET0=1;</b></p><p><b>　　ET1=1;</b></p><p>　　TMOD=0X51;</p><p>　　TH0=(65535-50000)/256;</p&g

60、t;<p>　　TL0=(65535-50000)%256;</p><p><b>　　TH1=0;</b></p><p><b>　　TL1=0;</b></p><p><b>　　TR0=1;</b></p><p><b>　　TR1=1;

61、</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　main()</b></p><p><b>　　{ </b></p><p>　　timer_init();</p><p>　　P0=0; /

62、/開始數(shù)碼管不顯示</p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{ </b></p><p>　　xian_shi();</p><p>　　delay(2); //數(shù)碼管刷新時(shí)間單位毫秒</p><p><b>　　}

63、</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void timer0() interrupt 1</p><p>　　{ TR0=0;</p><p><b>　　TR1=0;</b></p><p>　　TH0=(65535-5000

64、0)/256;</p><p>　　TL0=(65535-50000)%256;</p><p><b>　　mm=0;</b></p><p><b>　　mm|=TH1;</b></p><p>　　mm=(mm<<8)|TL1;</p><p>　　//m

65、m-=55536;</p><p><b>　　TH1=0;</b></p><p><b>　　TL1=0;</b></p><p><b>　　TR0=1;</b></p><p><b>　　TR1=1;</b></p><p&g

66、t;<b>　　}</b></p><p>　　void timer1() interrupt 3 //顯示0000說明出錯(cuò)</p><p>　　{ TR1=0; </p><p><b>　　TR0=0;</b></p><p><b>　　mm=0; </b>